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公開番号2025106137
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-11
出願番号2025076386,2023012690
出願日2025-05-01,2023-01-31
発明の名称揺動器の回転制御装置、及び、それを用いた工作機械
出願人DMG森精機株式会社
代理人個人
主分類B23Q 5/54 20060101AFI20250704BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】揺動器が所定の角度に割出された状態において、切削加工時に揺動器に振動が生じにくくすることができる揺動器の回転制御装置を提供する。
【解決手段】ワークが取り付けられるテーブルTを支持する揺動器Cの第1回転軸A周りの回転角度を制御する揺動器Cの回転制御装置100であって、前記第1回転軸Aに沿って延びており、前記揺動器Cが取り付けられる取付端部11を具備する回転シャフト1と、前記回転シャフト1の側面部に固定されるロータ21、及び、前記ロータ21と同軸となるように前記ロータの外側に配置されるステータ22とを具備する回転モータ2と、前記回転シャフト1を基準として前記取付端部11側に設けられており、前記回転シャフト1において前記取付端部11側に作用する第1ブレーキ機構3と、を備えた。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ワークが取り付けられるテーブルを支持する揺動器の第１回転軸周りの回転角度を制御する揺動器の回転制御装置であって、
前記第１回転軸に沿って延びており、前記揺動器が取り付けられる取付端部を具備する回転シャフトと、
前記回転シャフトの側面部に固定されるロータ、及び、前記ロータと同軸となるように前記ロータの外側に配置されるステータとを具備する回転モータと、
前記回転シャフトを基準として前記取付端部側に設けられており、前記回転シャフトにおいて前記取付端部側に作用する第１ブレーキ機構と、を備えたことを特徴とする揺動器の回転制御装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記第１ブレーキ機構の少なくとも一部は、前記ステータよりも前記取付端部側に設けられている請求項１記載の揺動器の回転制御装置。
【請求項３】
前記第１ブレーキ機構は、前記揺動器が所定角度に割出された状態において作用するように構成された請求項１記載の揺動器の回転制御装置。
【請求項４】
前記第１ブレーキ機構は、
前記回転シャフトの側面部に対して接離するブレーキシューと
前記ブレーキシューとの外側に形成されており、前記ブレーキシューを前記回転シャフトの側面部側へと変形させる油圧が供給される第１油圧室と、を具備する請求項１記載の揺動器の回転制御装置。
【請求項５】
前記ブレーキシューの少なくとも一部が、前記回転シャフトの側面部と、前記ステータとの間に設けられている請求項４記載の揺動器の回転制御装置。
【請求項６】
前記回転シャフトの側面部において、前記ロータが固定されている部分よりも前記第１ブレーキ機構と対向する部分のほうが外形寸法は大きく形成されている請求項１記載の揺動器の回転制御装置。
【請求項７】
前記回転シャフトを基準として前記取付端部側に設けられており、前記回転シャフトを回転可能に支持する第１ベアリングをさらに備え、
前記第１ブレーキ機構は、前記第１回転軸に沿って視た場合に前記第１ベアリングよりも内側に設けられている請求項１記載の揺動器の回転制御装置。
【請求項８】
前記回転シャフトを基準として前記取付端部とは反対側にある反対側端部に設けられており、前記回転シャフトにおいて前記反対側端部に作用する第２ブレーキ機構をさらに備えた請求項１記載の揺動器の回転制御装置。
【請求項９】
前記第２ブレーキ機構は、前記第１ブレーキ機構が作用している状態においてさらに作用するように構成された請求項８記載の揺動器の回転制御装置。
【請求項１０】
前記第２ブレーキ機構は、
前記回転シャフトの前記反対側端部に取り付けられており、前記回転シャフトの外側に向かって広がる概略円環状又は円板状をなすブレーキディスクと、
前記ブレーキディスクの面板部に対して接離するピストンと、
前記ピストンが前記ブレーキディスクを所定の押付面との間で挟み込む作用状態と、前記ピストンが前記ブレーキディスクから離間した開放状態と、前記ピストンを移動させることにより切り替えるための油圧が供給される第２油圧室と、を具備している請求項８記載の揺動器の回転制御装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークが取り付けられるテーブルを支持する揺動器の第１回転軸周りの回転角度を制御する揺動器の回転制御装置に関するものである。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば段取り替えの回数を低減したり、より柔軟な加工が行ったりするために、駆動機構に直線３軸だけでなく、さらに２つの回転軸を備えた５軸加工機が提案されている。特許文献１に示されるように、例えば５軸加工機は、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の直線３軸に移動可能に構成された主軸頭と、ワークが取り付けられるとともにＣ軸周りに回転可能な回転テーブルと、この回転テーブルを支持する揺動器と、揺動器をＡ軸周りに回転させ、その回転角度を所定の角度に制御する揺動器の回転制御装置とを備えている。
【０００３】
揺動器は、回転テーブルが設けられる平板状の支持部と、支持部の両端のそれぞれから並行に立設する一対の平板状をなす接続部を備えている。また接続部の少なくとも一方は揺動器の回転制御装置の回転シャフトの端部に固定される。
【０００４】
揺動器の回転制御装置は、回転シャフトがダイレクトドライブモータで駆動されるものであり、揺動器の回転角度を所定角度に固定した状態を維持する割出しと、主軸頭の動きに同期させて揺動器の回転角度を変化させていく同期制御とを行うように構成されている。
【０００５】
揺動器の回転角度の割出しを行う場合には、例えば回転シャフトにおいて揺動器と接続されているのとは反対側の端部に設けられたブレーキ機構により回転シャフトの回転が固定される。ブレーキ機構は、例えば回転シャフトの端部に半径方向外側に広がるように設けられたブレーキディスクと、ブレーキディスクを所定の押圧面に押し付けて制動力を発揮させる油圧駆動のピストンとを備えている。
【０００６】
ところで、このようなブレーキ機構で回転シャフトを固定して、揺動器の回転角度が割出された状態で重切削のような厳しい加工条件で加工を行うと、揺動器が振動してしまい、求められている加工精度を達成することが難しい場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０２２－０２５１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上述したような問題に鑑みてなされたものであり、揺動器が所定の角度に割出された状態において、切削加工時に揺動器に振動が生じにくくすることができる揺動器の回転制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、本発明に係る揺動器の回転制御装置は、ワークが取り付けられるテーブルを支持する揺動器の第１回転軸周りの回転角度を制御する揺動器の回転制御装置であって、前記第１回転軸に沿って延びており、前記揺動器が取り付けられる取付端部を具備する回転シャフトと、前記回転シャフトの側面部に固定されるロータ、及び、前記ロータと同軸となるように前記ロータの外側に配置されるステータとを具備する回転モータと、前記回転シャフトを基準として前記取付端部側に設けられており、前記回転シャフトにおいて前記取付端部側に作用する第１ブレーキ機構と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
このようなものであれば、前記第１ブレーキ機構は、前記回転シャフトにおいて揺動器の取り付けられる前記取付端部側に作用するように構成されているので、切削負荷の発生するワークから前記第１ブレーキまでの距離を短くし、揺動器の回転制御装置全体としてのねじり剛性を従来のようにワークから遠く離れた個所でブレーキを作用させる場合よりも高めることができる。したがって、第１ブレーキ機構は例えば重切削が行われる場合でも前記揺動器又は前記ワークの振動を抑制することができ、加工精度や加工効率を向上させることが可能となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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